一种用于淬火设备的喷淋系统的制作方法

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种用于淬火设备的喷淋系统。

背景技术：

淬火是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有淬火液、盐水、水、矿物油、空气等。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织。淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。

在传统的铝合金中厚板的淬火不外乎离线进行小车式盐浴、空气淬火或离线辊底式水淬火。现有技术中较为常用的传统辊底式淬火需等待轧制完板材降温后离线进辊底炉加热区进行二次加热至500-530度，然后快速进入水冷强淬区，达到固熔的效果，需要二次加热，产生的能耗浪费，既大大提高了淬火成本，又难以保障了产品的淬火固熔性能。

基于上述的问题，可以通过直接在线调整轧制工艺，使得轧制后的温度满足进行淬火的条件，保持板材余热，快速进入强弱淬火区域完成淬火工艺，为配合上述工艺的实施，需要开发一种与之相适应的在线喷淋系统。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足之处，本发明采用的技术方案在于，提供一种用于淬火设备的喷淋系统，包括冷却水管路、供水泵、喷杆和喷嘴，所述喷杆分为两列且分别安装在淬火设备中的托辊的上、下方，每一列喷杆均与托辊平行排列，所述的喷嘴竖直安装在喷杆上，所述的喷嘴为锥形的扁嘴喷头，所述的扁嘴喷头的喷射口为长条形，每个所述的喷杆上安装有多个平行排布的扁嘴喷头，所述的扁嘴喷头与喷杆之间的夹角为10°～30°。

在上述的系统中，供水泵将冷却介质冷却水通过冷却水管路输送至喷杆，然后通过喷嘴喷出，喷嘴为锥形的扁嘴喷头，使得喷出的的水流为放射的扇面形状，每排喷嘴在安装时调整10°～30°角度，防止相邻喷嘴在喷射时扇形面相互冲击，防止降低扇形面对板面的冲击力，降低降温效果。优选的，所述的扁嘴喷头与喷杆之间的夹角为15°。

进一步的，每一列中相邻的两个喷杆上的扁嘴喷头交叉排布。可以有效控制铝合金板面的均匀性，使得经过喷淋淬火后的铝合金板面的硬度均匀化。

进一步的，托辊的上、下方的喷杆和喷嘴对称排布。使得上下排喷嘴喷射出的水流扇形面对称，保证对上下板面的降温效率相同。

进一步的，所述的供水泵为两台，分别通过冷却水管路与托辊上、下方两列喷杆连接，可以对上面面板上的喷淋水压力分别控制。

进一步的，所述的供水泵与喷杆之间的冷却水管路上安装有压力传感器和电动控制阀。

进一步的，分别与托辊上、下方的喷杆联通的两个冷却水管路之间设置有换向阀，所述的换向阀为手动蝶阀。

进一步的，每列所述的喷杆的数量为4～8根。

进一步的，位于托辊上方的喷头的喷射水压为3.5kg，位于托辊下方的喷头的喷射水压为3.2kg.

进一步的，所述的电动控制阀包括控制器和用于调节阀门大小的执行机构，所述的控制器分别与压力传感器、执行机构和供水泵的控制电机电信号连接，可以实现喷淋水压力的自动控制和调节。

本发明的技术方案具有具有如下的有益效果：该喷淋系统可以用于实现在线辊底式铝合金板淬火淬火工艺，避免二次加热，降低能耗，提高板材的固溶性能。锥形的扁嘴喷头，使得喷出的的水流为放射的扇面形状，每排喷嘴在安装时调整15°角度，可以防止相邻喷嘴在喷射时扇形面相互冲击，从而避免了降低扇形面对板面的冲击力，进而保证了降温冷却效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于淬火设备的喷淋系统的连接关系示意图；

图2是本发明实施例提供的喷淋结构在淬火设备上的安装关系示意图；

图3是本发明实施例中喷嘴布置方式示意图；

图中，

1、冷却水管路；2、供水泵；3、喷杆；4、喷嘴；5、托辊；6、压力传感器；7、电动控制阀；8、换向阀；9、淬火件；10、在线水池；11、循环回水泵；12、冷却塔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或更多。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。图1～图3给出了本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种用于淬火设备的喷淋系统，包括冷却水管路1、供水泵2、喷杆3和喷嘴4，所述喷杆3分为两列且分别安装在淬火设备中的托辊5的上、下方，也就是说喷杆3布置在淬火件9输送线上方和下方，本实施例中淬火件9选择为铝合金板，每一列喷杆3均与托辊5平行排列，所述的喷嘴4竖直安装在喷杆3上，所述的喷嘴4为锥形的扁嘴喷头，所述的扁嘴喷头的喷射口为长条形，其中冷却水管路1包括从在线水池10向外输出的总管和分别与每个喷杆3联通的支管。

如图3所示，在上述实施方式的基础上，每个所述的喷杆3上安装有多个平行排布扁嘴喷头，所述的扁嘴喷头与喷杆3之间的夹角为10°～30°。

在上述的系统中，其工作方式为，供水泵2将淬火介质冷却水通过冷却水管路1的总管和支管从在线水池10输送至喷杆3，然后通过喷嘴4喷出，通过调节供水泵2的工作参数可以实现喷嘴4喷出的冷却水的水压，喷嘴4为锥形的扁嘴喷头，使得喷出的的水流为放射的扇面形状，每排喷嘴4在安装时调整一定角度，防止相邻喷嘴4在喷射时扇形面相互冲击，防止降低扇形面对板面的冲击力，降低降温效果，当角度设定为15°时淬火效果最佳。

如图3所述，每一列中相邻的两个喷杆3上的扁嘴喷头交叉排布。可以有效控制铝合金板面的均匀性，使得经过喷淋淬火后的铝合金板面的硬度均匀化。每一个喷杆3上的喷嘴4的数量设定为15～30个，当相邻的喷杆3的喷嘴4数量设定为20和21个交替排列时，可以达到较佳的淬火效果。

如图1所示，在上述实施例的基础上，托辊5的上、下方的喷杆3和喷嘴4对称排布，从而使得上下排喷嘴4喷射出的水流扇形面对称，保证对上下板面的降温效率相同。每列所述的喷杆3的数量为4～8根。

如图1所示，所述的供水泵2为两台，分别通过冷却水管路1与托辊5上、下方两列喷杆3连接，可以对上面面板上的喷淋水压力分别控制，所述的供水泵2与喷杆3之间的冷却水管路1上安装有压力传感器6和电动控制阀7，位于托辊5上方的喷头的喷射水压为3.5kg，位于托辊5下方的喷头的喷射水压为3.2kg，从而实现较佳的淬火效果。

为了实现上下压力的自动控制与调节，所述的电动控制阀7包括控制器和用于调节阀门大小的执行机构，所述的控制器分别与压力传感器6、执行机构和供水泵2的控制电机电信号连接，可以实现喷淋水压力的自动控制和调节。根据生产工艺要求，在电动控制阀7的控制器上面输入需要的压力，由上下喷淋管道上面的压力传感器6检测管道的实际压力，检测到的压力反馈到控制器，控制器根据设定压力和实际压力的对比，开启执行机构进行阀门的大小的调整，同时调整供水泵2的控制电机的转速，这样形成一个完整的压力闭环控制，确保喷淋管道内的压力达到工艺要求。

如图1所示的，分别与托辊5上、下方的喷杆3联通的两个冷却水管路1之间设置有换向阀8，所述的换向阀8为手动蝶阀。

为了防止在淬火过程中，由于水池水温会不断上升造成的，淬火效果会下降，在线水池10还连接有循环回水泵11，循环回水泵11的输出口与冷却塔12联通，当在线水池10的水温较高时，可以通过开启循环回水泵11把线上水池中的高温水排向冷却塔12，通过冷却塔12进行降温，同时，在线水池10补充注入新的低温水，以满足生产工艺的需求。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。